Книга - "Юные корабелы", создание моделей - Книга -

• 
• 

Купить СНПЧ А7 Вологда, оперативная доставка

Рейтинг:   / 93

ПлохоОтлично 

• Книга - "Юные корабелы", создание моделей
• 2 страница
• 3 страница
• 4 страница
• 5 страница
• 6 страница
• 7 страница
• 8 страница
• 9 страница
• 10 страница
• 11 страница
• 12 страница
• 13 страница
• Все страницы

Страница 3 из 13

Рихтовка (выравнивание) проволоки. До начала рихтовки твердую, сталистую прово­локу следует отжечь — сделать мягкой, для чего ее нагревают до темно-красного цвета и медленно остужают. Мягкую, отожженную медную, латунную и алюминиевую проволоку диаметром до 2 мм рихтуют кусками длиной не более 2 м. При этом один конец зажимают в настольные тиски, а другой берут ручными тисками или плоскогубцами и вытягивают, как показано на рис. 25, А.
Заготовки из тонкой проволоки небольшой длины рихтуются прокаткой между ровными плитками. Куски диаметром более 2 мм обыч­но рихтуют на ровной металлической плите или наковальне. Вращаемую проволоку в местах вспучин выправляют легкими удара­ми молотка.
Лучших результатов по выравниванию проволоки достигают (рис. 25,5) на токарном станке.
Приспособление для изготовления тонко­стенных трубок из жести или листовой лату­ни. В стальной плите толщиной 8—10 мм про­сверливают отверстия диаметром от 2 до 12 мм, как указано на рис. 26. Если сталь плиты твердая, ее следует отжечь. С одной стороны кромки отверстий округляют шабе­ром. Приспособление зажимают в настольные тиски. Из жести или листовой латуни нареза­ют полосы, ширина которых должна равнять­ся длине окружности наружного диаметра трубки, равной 3,14 D. Например, чтобы из­готовить трубку с наружным диаметром в 5 мм, ширина полосы заготовки должна быть равна nD= пX5 = 3,14X5 = 15,7 мм, а с уче­том получаемого стыка-щели полоса заготов­ляется шириной 15,5 мм. При протягивании через отверстия ни в коем случае нельзя гнуть трубку вверх или вниз и в стороны. Полосу удобнее всего протягивать через от­верстия круглогубцами.
При протяжке трубок нужно следить за направлением шва, не следует проворачивать круглогубцы, чтобы не скручивать шов, а сле­довательно, и трубку.
Для уменьшения усилий, затрачиваемых при протягивании заготовок через отверстия, наружные поверхности заготовок слегка сма­зываются машинным маслом. У тщательно изготовленной трубки шов получается на­столько плотным, что не всегда его нужно пропаивать. Если же шов виден или требует­ся водонепроницаемость трубки, то его надо запаять и после пайки зачистить. На данном приспособлении можно изготовлять трубки из листового металла толщиной от 0,15 до 0,8 мм и длиной 0,2—0,3 м в зависимости от их диаметра.
Чем меньше наружный диаметр трубок, тем тоньше берется листовой материал для их изготовления. Жесткий материал перед про­тяжкой необходимо отжечь.

Вытяжка ластового металла давлением на свинце. Раструбы вентиляторов, щитки мел­кой артиллерии, корпуса небольших шлюпок кожуха лебедок, клюзы и другие детали мож­но изготовить давлением на свинце. Делает­ся это так: по форме и габаритам детали вы­пиливается пуансон-оправка. Для давления деталей из легких материалов она делается латунной, а из твердых — стальной. Поверх­ность оправки должна быть гладкой — от­шлифованной (рис. 27, А).
Заготовка, смазанная для лучшего сколь­жения пуансона-оправки тавотом или вазели­ном, кладется на свинцовую пластину (тол­щиной более глубины вытяжки) и ударами молотка выдавливается. Более глубокие вы­тяжки делаются за несколько приемов.
Штамповка деталей морских моделей из целлулоида, органического стекла и полисти­рола все шире применяется в судомоделировании. Особенно, когда требуется массовое из­готовление деталей.
Формовка (вытяжка) деталей с помощью давления ведется в открытых вытяжных и закрытых пресс-формах — штампах. Наибо­лее простой открытый вытяжной штамп (рис. 27, Б) состоит из пуансона, обработанного по форме детали, и простейшей матрицы, изго­товленной из 3—6-мм фанеры (или листовой стали толщиной 2—4 мм) с фигурным отвер­стием по форме пуансона и закругленными тщательно зачищенными краями. Пуансон проще делать из твердой породы дерева с не­ярко выраженной структурой слоев. Он дол­жен проходить в отверстие матрицы с зазо­ром, равным 1,2—1,5 толщины штампуемого материала. При штамповке могут образо­ваться складки. Это зависит от формы дета­ли, а может быть вызвано чрезмерным зазо­ром между матрицей и пуансоном или недо­статочным нагревом заготовки.
Высечка деталей пробойниками произво­дится в случаях массового изготовления не­которых мелких деталей из картона, краше­ной бумаги, галантерейного целлулоида и металлической   фольги.   Пробойники  изготавливаются из стальной трубки нужного ди­аметра, вытачиваются из стали, фигурные — гнутся из листовой стали. Для выбрасывания высекаемых деталей сбоку в стержне пробой­ника делается вырез (рис. 28). Для пробойни­ков больших поперечных сечений более удо­бен двусторонний вырез, так как при боль­шом одностороннем вырезе от удара при вы­сечке пробойник может согнуться (сломать­ся). Для высекания мягкого материала про­бойник закаливать не обязательно.
Высечка пробойниками производится на плотном картоне, пластмассе, гладком торце твердой породы дерева, так как при этом не тупится режущая часть.
Пробойники, гнутые из листовой стали. Для их изготовления материал сначала от­жигается и после придания нужной формы закаливается и затачивается. Чтобы стык не разошелся, на пробойник в нескольких ме­стах по периметру насаживают и припаивают бугели. Отверстия для выхода высекаемых деталей обычно не делаются. Детали по мере их накопления выбиваются из пробойника стержнем.

Отливка деталей. Многие детали моделей можно изготовлять отливкой под давлением в пресс-формы.
Для этого изготавливается несложное приспособление, состоящее из плавильной электропечи и пресс-форм на различные детали.
Плавильная печь представляет металлический цилиндр с внутренним диаметром при­мерно 70—80 мм, в котором перемещается (с помощью рычага) поршень, создавая необ­ходимое давление при отливке деталей (рис. 29). Снаружи цилиндра намотана нагрева­тельная проволока от обычной электроплит­ки. Вполне естественно — как на цилиндр (пе­ред намоткой нагревательного элемента), так и на нагревательный элемент необходимо на­ложить изоляцию из асбеста или слюды. Вни­зу в боковой стенке цилиндра должно быть сделано отверстие, заканчивающееся конусообразной трубкой для соединения с пресс-формой. Пресс-форма изготовляется из металла с тщательной обработкой внутри.
Отливать детали можно из капрона или полистирола. Причем в качестве капрона можно использовать старые капроновые чул­ки или сырье в виде гранул. Если для отлив­ки деталей будут использоваться капроновые чулки, то их надо предварительно промыть в 5-процентном растворе бикарбоната натрия (соды), а затем прополоскать в теплой воде и высушить. Кроме того, у чулок необходимо вырезать швы, так как они прошиты шелко­выми нитками. Температура плавления кап­рона не должна превышать 270°, полистиро­ла — 200°.
Чтобы литые детали получались черного цвета (кнехты, киповые планки и т. п.), в кап­рон или полистирол при их загрузке в печь можно добавлять сажу.
Меры предосторожности при работе с ин­струментами и техника безопасности. Начи­нающему корабелу часто приходится рабо­тать острорежущими инструментами. При обращении с ними  необходимо  соблюдать меры предосторожности. Так, например, при работе топором надо шире расставлять ноги, чтобы случайно не ударить им по ноге.
Работая ножом или стамеской, нельзя дер­жать руки перед режущей кромкой, и реза­ние проводить необходимо только от себя. При долблении древесины надо пользоваться деревянным молотком-киянкой. Категориче­ски запрещается работать напильниками без рукояток. Ручной инструмент (ножи, стамес­ки, шило) нельзя класть в карманы, так как можно нечаянно поранить руки. Молотки следует насаживать на рукоятки из твердых пород дерева. На сверлильном станке надо работать без рукавиц. При сверлении отвер­стий в мелких деталях надо зажимать их в ручные или специальные параллельные ти­ски. Работать на режущих станках и электро­точилах разрешается только в защитных оч­ках.
При резке материалов из древесины на циркулярных или ленточных пилах нельзя держать руки у пилы, во избежание несчаст­ного случая надо всегда пользоваться специ­альным приспособлением — толкателем.
В заключение необходимо напомнить о пожаробезопасности и о токсичности (вредно­сти для здоровья) некоторых веществ, с кото­рыми во время работы приходится иметь де­ло юным корабелам.
Все нитрокрасители и растворители к ним образуют летучие взрывоопасные и вредные для здоровья пары. Еще более взрывоопасны­ми и токсичными являются перхлорвиниловые, эпоксидные и бакелитовые лаки, грун­товки и краски. Токсичны эпоксидные смолы и особенно их отвердители, действующие вредно не только на дыхательные пути, но и на кожу рук.
Поэтому при работе с этими веществами в первую очередь должна быть обеспечена надлежащая вентиляция помещения, а также должно иметься необходимое противопожар­ное оборудование. В помещении, где произво­дятся работы с этими веществами, запреща­ется курить и разводить огонь. Хранить их необходимо в герметически закрытой посуде в отдельном помещении, а на каждой таре должны быть наклеены этикетки с наимено­ванием данного вещества.
В рабочем помещении эти вещества раз­решается хранить не более дневной нормы их расхода.

Все, о чем здесь сказано, только краткие напоминания. По всем упомянутым вопросам имеются специальные инструкции, которые надо строго выполнять. Что касается соблю­дения техники безопасности при работе на различном станочном оборудовании, то на­помним, что лица, которым предполагается работать на станках, должны ежегодно про­ходить специальный инструктаж по технике безопасности.

III. Теория — твой верный советчик

В теории корабля разработаны общие характеристики поведения судна в плавании, которые и назвали мореходными качествами. К ним относят плавучесть и запас плавуче­сти, остойчивость, непотопляемость, ход­кость, маневренность, устойчивость на курсе и управляемость.
Основным мореходным качеством кораб­ля, как и модели, является его плавучесть, т. е. способность плавать на воде, неся на себе все предназначенные по роду службы грузы.
Мерой плавучести служит водоизмещение, которое заранее рассчитывают при разработ­ке теоретического чертежа судна.
По закону Архимеда на тело, погружен­ное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды. Вытал­кивающую силу, действующую на судно, называют силой поддержания. Точку приложе­ния силы поддержания называют центром величины. К центру тяжести судна приложе­на сила тяжести, т. е. вес судна. Под действи­ем собственного веса судно погружается в во­ду до тех пор, пока сила поддержания (вы­талкивающая сила) не станет равной весу судна. Уравновешивая друг друга, вес и сила поддержания удерживают судно на плаву. Чтобы судно плавало в положении «на ров­ный киль», т. е. в вертикальном положении (без крена на борт или дифферента на нос или корму), центр тяжести (ц. т.) и центр ве­личины (ц. в.), а также направления силы тяжести Р и силы поддержания G должны располагаться на одной вертикальной линии (рис. 30). Чтобы равновесие модели было устойчивым, точки ц. т. и ц. в. при крене должны располагаться так, чтобы возникал восстанавливающий момент сил Р и G.
В условиях равновесия вес вытесненной воды, равный весу судна, называют весовым водоизмещением судна. Объем вытесненной воды называют объемным водоизмещением.
Линию, по которую погружается обшивка корпуса судна с полным грузом и в положе­нии «на ровный киль», называют грузовой, а также конструктивной ватерлинией.
Глубину погружения киля, т. е. расстоя­ние от плоскости грузовой ватерлинии до са­мой нижней точки киля, называют осадкой судна Т.

Если бы подводная часть судна образовыва­ла прямоугольный параллелепипед шириной В, длиной Luc осадкой Т, то его объемное водоизмещение было бы равным LxBxT. Но у судна той же длины L, наибольшей ши­рины Бис осадкой Т объемное водоизмеще­ние будет всегда меньше (рис. 31). Число, по­казывающее, какую долю от объема паралле­лепипеда (LxBxT) составляет объем судна с теми же главными размерениями L, В и Т, называют коэффициентом полноты водоизме­щения б. Значения величины б для разных судов выработаны практикой судостроения. Разные типы судов характеризуют такие ко­эффициенты полноты водоизмещения:

Зная коэффициент полноты водоизмеще­ния б, можно рассчитать объемное водоизме­щение судна или его модели V по формуле:

Пример. Главные размерения модели крейсера выбраны равными L = 17,5 дм; 5 = 2,2 дм; Г = 0,8 дм. Определить объемное и весовое водоизмещение модели в пресной воде.
Решение. Для крейсера принимаем сред­нее значение коэффициента полноты (по таб­лице) равным д — 0,55.
Находим V = 17,5 X 2,2 X 0,8 X 0,55 = 16,9 дм3.
Так как плотность пресной воды р = 1 кг/дм3, то масса вытесненной воды или весо­вое водоизмещение будет равно:
D = p-V — = 16,9 кг. Это соответствует весу Р = 16,9 кг.
Запас плавучести — объем надводной ча­сти корабля (судна) от конструктивной (гру­зовой) ватерлинии до верхней водонепрони­цаемой палубы.

Запас плавучести увеличивает непотоп­ляемость судна или модели только при усло­вии, если водонепроницаемая часть корпуса судна будет оборудована водонепроницаемы­ми поперечными, а иногда и продольными пе­реборками. Эти переборки разделяют корпус судна на водонепроницаемые отсеки. Тогда в случае затопления одного или нескольких отсеков, например через пробоину, весь запас плавучести не будет израсходован, и судно (или модель) все же останется на плаву.
Итак, непотопляемость модели можно обеспечивать запасом плавучести, целостью и водонепроницаемостью надводного борта, де­лением корпуса водонепроницаемыми пере­борками и устройством двойного дна (рис. 32).
Запуск радиоуправляемой мо­дели ракетного катера. На пе­реднем плане чемпион СССР, мастер спорта СССР междуна­родного класса В. Дьячихин.

Обеспечением непотопляемости моделис­ты иногда пренебрегают при постройке само­ходных моделей кораблей и судов, поэтому случаи их затопления на соревнованиях — не редкость. Особенно часто от столкновения с посторонними плавающими предметами мо­дель получает большой крен, зачерпывает во­ду и тонет. Чтобы этого не случилось, на мо­делях совершенно необходимо часть свобод­ных отсеков делать водонепроницаемыми или заполнять их пенопластом. Модель с такой системой, если и зачерпнет воду, все же оста­нется на плаву. Очень часто опрокидываются на циркуляции скоростные радиоуправляе­мые модели. Чтобы обеспечить их непотоп­ляемость, необходимо всю палубу делать во­донепроницаемой (хотя бы заклеивать борта и люки липкой лентой).
Существуют нормы отношения высоты надводного борта к осадке, соблюдение кото­рых обеспечивает необходимый запас плаву­чести, что вместе с устройством водонепрони­цаемых отсеков дает определенную гарантию непотопляемости судна или модели.

Остойчивость — способность   судна   (или модели) возвращаться в положение «на ров­ный киль» после прекращения действия сил, создающих крен. Особенно важно при по­стройке модели обеспечить ее поперечную остойчивость, т. е. обеспечить устойчивое рав­новесие по отношению к положению «на ров­ный киль».
У моделей с почти прямоугольной формой шпангоутов в середине корпуса — центр ве­личины (ц. в.) всегда смещается к накренен­ному борту. Поэтому при малых углах крена возникает восстанавливающий момент +М (рис. 30, Б). Но если центр тяжести (ц. т.) окажется расположенным слишком высоко от киля, то при некотором угле крена возни­кает опрокидывающий момент —М (рис. 30, В). Следовательно, моделист должен стре­миться так расположить на модели грузы и балласт, чтобы центр тяжести был как можно ниже. Если при самом большом крене, при котором уровень воды достигает палубы, модель сама возвращается в положение равно­весия, то остойчивость достаточна для того, чтобы при маневрировании, на волне или от небольшого удара при столкновении модель не опрокинулась.
Поворотливость и устойчивость на курсе, т. е. способность под действием руля изменять направление или при нейтральном положе­нии руля идти заданным курсом — качества противоречивые. Если поворотливость очень большая и судно легко изменяет курс, то его трудно удерживать на курсе. Такое судно, как говорят, «рыскает», т. е. все время бес­порядочно уклоняется от курса, и рулевому приходится постоянно работать рулем. Рыс­кающая модель вообще не сможет пройти за­данным курсом. Улучшить ее устойчивость можно за счет поворотливости. Мерой пово­ротливости служит отношение диаметра кру­га, описываемого судном (при полностью переложенном руле), к длине судна (корабля).
Поворотливость модели тем лучше, чем меньше ее длина и больше ширина (меньше отношение ЦВ). Поворотливость модели улучшается с уменьшением ее осадки и уве­личением площади пера руля (согласно Все­союзной классификации площадь пера руля можно увеличить не более как в два раза по сравнению с масштабной). Удифферентование модели на нос и расположение рулей непо­средственно за винтами также улучшает по­воротливость модели. Эффективнее действуют рули     «авиационной»     формы     сечения. Применение специальных подруливающих устройств или работа винтами «враздрай» (один винт работает на передний ход, а вто­рой — на задний) позволяет уменьшить диа­метр циркуляции и даже разворачивать мо­дель на одном месте.
Радиоуправляемые модели фигурного кур­са должны быть очень поворотливыми. Пото­му судомоделисты строят модели короткими и широкими, т. е. с Малым отношением L/B (обычно это модели морских и речных букси­ров, торпедных катеров, катеров-ракетонос­цев и т. п.). Оснащают их подруливающими устройствами различных систем.
Устойчивость модели на курсе будет тем лучше, чем длиннее и уже модель корабля и чем глубже ее осадка, больше площадь пера руля и сильнее подрезан нос корабля.
Устойчивость на курсе лучше у моделей с бульбой для уменьшения волнового сопротив­ления. (Бульб — грушевидное, иногда высту­пающее вперед утолщение корпуса в месте соединения киля с форштевнем.)
Юному корабелу следует помнить, что, чем ниже надводный борт модели и чем меньше боковая площадь надстроек и рубок, тем меньше ветер сносит ее с курса. Чем дальше в нос и корму разнесено наиболее тяжелое оборудование модели, тем больше ее поворотная инерция, а поэтому лучше устой­чивость на курсе. Кроме того, благоприятно влияют на устойчивость модели дифферент ее на корму, устройство бортовых килей, сильно развитые дейдвуды и киль в корме, пра­вильное расположение рулей в струе винта.
Все усилия обеспечить хорошую устой­чивость модели на курсе можно свести к ну­лю, если при постройке корпуса, установке механизмов и окончательной отделке подвод­ной части допустить дефекты, ухудшающие ее качества.
Не следует забывать, что устойчивость на курсе будет плохой, если обводы корпуса не­симметричны по отношению к диаметраль­ной плоскости и если несимметрично распо­ложить по отношению к ней гребные винты или оси гребных валов (рис. 33, А—Д).
Устойчивость на курсе будет хуже, если шаг или диаметры гребных винтов, а следо­вательно, силы тяги их будут разными. Силь­но ухудшает устойчивость на курсе смещение оси пера руля по отношению гребных винтов, наклонное положение пера руля по отноше­нию к диаметральной плоскости; короткий руль, перо которого не пересекает всего пото­ка от гребного винта; неправильное размеще­ние балласта, создающее крен модели (мо­дель уходит в сторону, противоположную крену).

Ходкость или способность корабля разви­вать определенную скорость при заранее рас- считанной мощности главных двигателей — одно из важных мореходных качеств модели. Из двух однотипных моделей наибольшей ходкостью обладает та, которая разовьет наи­более высокую скорость при одинаковой мощ­ности главных двигателей. Скорость движе­ния корабля и модели будет зависеть от ве­личины сопротивления воды движению суд­на, мощности главных двигателей, работы движителей, состояния поверхности моря и ряда других причин.
Рис. 33. Дефекты, отрицательно влияющие на устойчивость модели на курсе: А — несимметричность обводов корпуса; Б, В — несиммет­ричность расположения гребных винтов; Г — гребные винты уста­новлены под углом к ДП; Д — раз­личие шага или диаметра гребных винтов, создающих различную тягу.
Сопротивление воды всегда направлено в сторону, противоположную движению кораб­ля, которое должен преодолевать упор, созда­ваемый движителем.
Полное встречное сопротивление движе­нию модель испытывает в виде сопротивле­ния трения, сопротивления формы (вихрево­го) и волнового сопротивления. Все составля­ющие полного сопротивления взаимосвязаны и влияют друг на друга.
Сопротивление трения существует благо­даря вязкости воды. Частицы жидкости, непо­средственно соприкасающиеся с поверхностью корпуса, увлекаются им и передают энергию движения корпуса более далеким слоям жид­кости. С увеличением шероховатости подвод­ной части модели увеличивается и сопротив­ление трения. Движущаяся поверхность об­шивки испытывает вихревое сопротивление, которое в носовой части судна наибольшее, к середине падает, а в кормовой части повы­шается. Величина вихревого сопротивления зависит от формы подводной части корпуса, в частности, от степени заострения кормовой оконечности судна. При движении судна у поверхности воды возникают волны, на обра­зование которых также расходуется часть энергии. Поэтому, чтобы уменьшить расход энергии, поверхность модели отделывают как можно лучше. Благодаря этому увеличи­вается скорость хода при той же мощности двигателей.

ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ СУДНА

Приступая к проектированию модели судна, определяют ее главные размерения: длину L, ширину В, осадку Т и высоту борта Н.

Различают    длину   и   ширину   расчетные Lp Вр и наибольшие LnBn. Расчетную дли­ну и ширину для военного корабля определяют на уровне воды между перпендикулярами по конструктивной ватерлинии (КВЛ) при со­ответствующей осадке и полном водоизмеще­нии. У гражданских судов конструктивной ватерлинией является грузовая ватерлиния (ГВЛ) полностью нагруженного судна (рис. 34).
Осадкой корабля или модели называется величина погружения подводной части кор­пуса судна, измеряемая от нижней кромки киля до конструктивной или грузовой ватер­линии посредине корабля. Если осадка в носу и корме корабля одинакова, то говорят, что «корабль сидит на ровный киль». Некоторые корабли и суда проектируют и строят с осад­кой в корме большей, чем в носу, тогда гово­рят, что «судно сидит с дифферентом на корму» (рис. 35). Во втором случае за расчетную осадку принимают среднюю осадку, т. е. осадку кормы плюс осадку носом, деленные на два.
Расстояние от нижней кромки киля до верхней водонепроницаемой палубы называется высотой борта Н. Разность между высо­той борта и осадкой Н—Т дает высоту над­водного борта.
Для каждого типа судов практикой выра­ботаны определенные конструктивные отношения: длины к ширине судна L/B, ширины к осадке B/T и высоты борта к осадке H/T, длина и ширина L, В расчетные — по конструктивной или грузовой ватерлинии. Этих отношений следует придерживаться при проектировании и постройке моделей ко­раблей и судов.

Например, желая сделать модель устойчивой на курсе, нельзя беспредельно увеличи­вать ее длину или уменьшать ширину. Можно только выбирать такие отношения главных размерений, которые допустимы для выбранного судна — прототипа. Этого требу­ет и Всесоюзная классификация моделей кораблей и судов. Если упомянутыми требованиями пренебречь, то модель может быть не допущена к соревнованиям.